Geowissenschaftler stellen fest, dass die pazifische Platte von großen Unterwasserverwerfungen durchzogen ist, die sie auseinanderziehen

Ein Team von Geowissenschaftlern der University of Toronto wirft neues Licht auf das jahrhundertealte Modell der Plattentektonik, das darauf hindeutet, dass die Platten, die den Meeresboden bedecken, starr sind, wenn sie sich über den Erdmantel bewegen.

Die Forscher fanden heraus, dass die pazifische Platte von großen Unterwasserverwerfungen durchzogen ist, die sie auseinanderziehen. Die neu entdeckten Fehler, beschrieben in einem Artikel veröffentlicht im Tagebuch Geophysikalische Forschungsbriefesind das Ergebnis enormer Kräfte innerhalb der Platte, die sie nach Westen ziehen.

Einige der Verwerfungen sind Tausende Meter tief und Hunderte Kilometer lang.

„Wir wussten, dass geologische Verformungen wie Verwerfungen im Inneren der Kontinentalplatte fernab der Plattengrenzen auftreten“, sagt Erkan Gün, Postdoktorand in der Abteilung für Geowissenschaften der Fakultät für Künste und Naturwissenschaften. „Aber wir wussten nicht, dass dasselbe mit den Meeresplatten passiert.“

Russell Pysklywec, Professor am Fachbereich Geowissenschaften, fügt hinzu, dass die Forschung zu einem umfassenderen Verständnis des Fachgebiets beitrage.

„Wir verfeinern die Plattentektonik – die Theorie, die beschreibt, wie unser Planet funktioniert – und zeigen, dass diese Platten nicht so makellos sind, wie wir bisher dachten“, sagt Pysklywec.

Weitere an der Studie beteiligte Forscher sind Phil Heron, Assistenzprofessor in der Abteilung für Physik und Umweltwissenschaften an der U of T Scarborough, sowie Forscher vom Eurasia Institute of Earth Sciences an der Technischen Universität Istanbul.

Seit Millionen von Jahren wandert die Pazifische Platte – die den größten Teil des Bodens des Pazifischen Ozeans ausmacht – nach Westen, um entlang unterseeischer Gräben oder Subduktionszonen, die von Japan bis Neuseeland und Australien reichen, in den Erdmantel einzutauchen. Wenn der westliche Rand des Tellers in den Kaminsims hineingezogen wird, reißt er den Rest des Tellers mit sich, so wie eine Tischdecke von einem Tisch gezogen wird.

Die neu entdeckten Plattenschäden an den Verwerfungen treten innerhalb ausgedehnter subozeanischer Plateaus auf, die vor Millionen von Jahren entstanden sind, als geschmolzenes Gestein aus dem Erdmantel auf den Meeresboden extrudiert wurde. Die Verwerfungen verlaufen tendenziell parallel zum nächstgelegenen Graben.

„Man ging davon aus, dass die subozeanischen Plateaus stärker sein sollten, weil sie dicker sind“, sagt Gün. „Aber unsere Modelle und seismischen Daten zeigen, dass das Gegenteil der Fall ist: Die Plateaus sind schwächer.“

Mit anderen Worten: Wenn die pazifische Platte wie eine Tischdecke ist, die über eine Tischplatte gezogen wird, sind die Plateaus Flecken aus schwächerem Stoff, der anfälliger für Risse ist.

Die Forscher untersuchten vier Hochebenen im westlichen Pazifik – Ontong Java, Shatsky, Hess und Manihiki – in einem riesigen Gebiet, das grob von Hawaii, Japan, Neuseeland und Australien begrenzt wird. Sie machten ihre Entdeckung anhand von Supercomputermodellen und vorhandenen Daten – einige davon wurden in Studien in den 1970er und 1980er Jahren gesammelt.

„Es gibt Hinweise darauf, dass an diesen Standorten in der Vergangenheit als Folge dieser Art von Plattenschäden Vulkanismus aufgetreten ist – vielleicht episodisch oder kontinuierlich –, aber es ist nicht klar, ob das jetzt geschieht“, sagt Gün. „Dennoch können wir nicht sicher sein, da die Hochebenen Tausende von Metern unter der Meeresoberfläche liegen und die Entsendung von Forschungsschiffen zur Datenerfassung ein großer Aufwand ist. Wir hoffen also, dass unser Artikel den Hochebenen Aufmerksamkeit schenkt Es werden weitere Daten erhoben.“

Die Theorie der Plattentektonik wurde über viele Jahrzehnte von zahlreichen Geowissenschaftlern verfeinert, darunter John Tuzo Wilson von der U of T., der im Laufe seiner Karriere bedeutende Beiträge dazu leistete.

„Aber die Theorie ist noch nicht in Stein gemeißelt und wir finden immer noch neue Dinge“, sagt Pysklywec. „Jetzt wissen wir, dass dieser Verwerfungsschaden das Zentrum einer Meeresplatte auseinanderreißt – und dies könnte mit seismischer Aktivität und Vulkanismus zusammenhängen.“

„Eine neue Entdeckung wie diese stellt alles auf den Kopf, was wir über die aktive Erde verstanden und gelehrt haben“, sagt er. „Und es zeigt, dass es selbst über die große Funktionsweise unseres sich entwickelnden Planeten immer noch radikale Rätsel gibt.“